【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法。
技术介绍
1、厌氧氨氧化是一种新型低碳、高效的自养型生物脱氮技术，该过程中厌氧氨氧化菌以no2--n为电子受体，将nh4+-n氧化为氮气。相较于传统的硝化-反硝化生物脱氮工艺，厌氧氨氧化工艺完全不需要外加碳源，且能节省40～60％曝气能耗，污泥产量减少90％；目前，厌氧氨氧化技术已经在全球数百座废水处理厂成功应用。
2、厌氧氨氧化颗粒污泥作为厌氧氨氧化菌的集合体，其较高的活性及颗粒完整性为功能微生物的持留及厌氧氨氧化反应器稳定高效运行提供了可靠保障。事实上，厌氧氨氧化颗粒污泥储存、长的运输距离、污水处理厂的年维护和突发工艺停摆等导致实验室和实际污水处理厂产生大量饥饿状态的厌氧氨氧化污泥。处于饥饿状态的厌氧氨氧化污泥颗粒解体、厌氧氨氧化菌的生物量衰减、活性下降，由此造成功能微生物流失、脱氮效果恶化；因此，寻求有效的恢复方法，对于厌氧氨氧化工艺脱氮效果的快速恢复及稳定运行具有重要意义。
3、目前已有一些研究探索了厌氧氨氧化颗粒污泥饥饿后活性恢复的方法。如对于长期饥饿的厌氧氨氧化污泥，逐步提高进水基质浓度，增强微生物的适应性，可部分恢复厌氧氨氧化污泥活性；如硕士学位论文“饥饿厌氧氨氧化污泥的活性恢复与再利用研究”，公开了一种利用彗星纤维填料和蜂窝状聚乙烯填料以及填料与大颗粒活性炭组合恢复厌氧氨氧化活性的办法；在批次中添加彗星纤维填料和蜂窝状聚乙烯填料组分别在第8天和第10天出现厌氧氨氧化反应，在连续流试验中添加自制的“蜂窝状聚
4、上述手段能在一定程度上恢复厌氧氨氧化系统活性，但调整进水方案的促恢复效果见效缓慢，同时，实际运行中添加自制填料所需成本较高；因此，研发经济高效的恢复方法则尤为重要。
5、不溶性生物炭来源广泛、价格低廉，具有比表面积大、生物兼容性强、物理和化学稳定性高和机械柔软性等特点，可用作微生物载体材料。不仅如此，不溶性生物炭含有丰富的醌、羧基、羟基以及氨基等官能团，能够从给电物质接受电子，参与环境中的电子转移过程，不溶性生物炭亦可作为微生物的电子受体，这些特性有望促进厌氧氨氧化菌的生长和活性的恢复。基于此，可利用不溶性生物炭对饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥进行恢复调控，专利技术一种经济高效的促进厌氧氨氧化颗粒污泥饥饿后颗粒形貌修复及微生物活性恢复的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，以解决现有的调节进水方案促恢复效果见效缓慢的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，包括以下步骤：
3、s1、将不溶性生物炭与饥饿状态的厌氧氨氧化颗粒污泥进行混合，得到混合物，其中，不溶性生物炭的粒径为0.2～2.0mm；
4、s2、调配基质水溶液，并向调配好的基质水溶液中添加微量元素与无机盐，得到培养基质，其中，调配好的基质水溶液中nh4+-n的浓度为100～150mg n/l，no2--n的浓度为0～100mg n/l，nh4+-n与no2--n的浓度比始终大于1；
5、s3、在s2培养基质的条件下，将s1混合物接种于升流式厌氧污泥床反应器中进行连续培养；
6、s4、连续培养一段时间后，对厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性进行测定。
7、进一步地，所述的s1中，不溶性生物炭的质量与饥饿状态的厌氧氨氧化颗粒污泥的体积比为0.5～2.0g/l。
8、进一步地，所述的s1中，饥饿状态的厌氧氨氧化污泥为4～25℃条件下存放或保藏的厌氧氨氧化颗粒污泥。
9、进一步地，所述的s2中，微量元素包括有edta、feso4·7h2o、znso4·7h2o、cocl2·6h2o、mncl2·4h2o、cuso4·5h2o、namoo4·2h2o、nicl2·6h2o以及h3bo3。
10、进一步地，所述的s2中，无机盐包括有nah2po4、mgso4·7h2o、nahco3以及cacl2。
11、进一步地，所述的s3中，混合物接种后，升流式厌氧污泥床反应器中悬浮固体的浓度为800～1500mg/l。
12、进一步地，所述的s3中，升流式厌氧污泥床反应器避光运行，运行温度为32～35℃，水力停留时间为4.0～6.5h。
13、本专利技术的有益效果：
14、1、本专利技术所用不溶性生物炭可作为成核载体，不溶性生物炭的加入能够促使饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌的修复，颗粒圆度从3.72±1.09提升至6.53±2.66，而未加干涉的自然恢复组，其颗粒圆度仅恢复至4.22±1.38；
15、2、本专利技术所用不溶性生物炭能够作为厌氧氨氧化菌胞外电子受体，参与胞外电子传递型厌氧氨氧化过程；相较于传统的no2--n与nh4+-n的浓度比为1:1.32，本专利技术方法适当减少no2--n的供给，保证nh4+-n浓度与no2--n浓度的比值大于1，在此条件下可加速厌氧氨氧化活性恢复；同时胞外电子传递型厌氧氨氧化过程不产生no3--n，能够提升厌氧氨氧化脱氮效率；在相同恢复时间内，本专利技术比厌氧氨氧化活性较对照组提升2.50～3.58倍；
16、3、本专利技术所用不溶性生物炭来源广泛，现已商品化，价格低廉，且环境友好，利于推广。
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1.饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的S1中，不溶性生物炭的质量与饥饿状态的厌氧氨氧化颗粒污泥的体积比为0.5～2.0g/L。
3.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的S1中，饥饿状态的厌氧氨氧化污泥为4～25℃条件下存放或保藏的厌氧氨氧化颗粒污泥。
4.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的S2中，微量元素包括有EDTA、FeSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O、CoCl2·6H2O、MnCl2·4H2O、CuSO4·5H2O、NaMoO4·2H2O、NiCl2·6H2O以及H3BO3。
5.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的S2中，无机盐包括有NaH2PO4、MgSO4·7H2O、NaHCO3以及CaCl2。
6.根据
7.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的S3中，升流式厌氧污泥床反应器避光运行，运行温度为32～35℃，水力停留时间为4.0～6.5h。
...【技术特征摘要】
1.饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的s1中，不溶性生物炭的质量与饥饿状态的厌氧氨氧化颗粒污泥的体积比为0.5～2.0g/l。
3.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的s1中，饥饿状态的厌氧氨氧化污泥为4～25℃条件下存放或保藏的厌氧氨氧化颗粒污泥。
4.根据权利要求1所述的饥饿后厌氧氨氧化颗粒污泥形貌及微生物活性恢复的方法，其特征在于：所述的s2中，微量元素包括有edta、feso4·7h2o、znso4·7h2o、cocl2·6h2o、mncl2·...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭琼，万俊锋，王雪婷，刘乾坤，陈柯炜，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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